天基红外成像揭示了金星的夜间天气
人们对金星夜间的天气知之甚少,因为没有阳光会使成像变得困难。现在,研究人员设计了一种方法,可以使用金星轨道器 Akatsuki 上的红外传感器来揭示我们最近邻居夜间天气的第一个细节。他们的分析方法也可用于研究其他行星,包括火星和气态巨行星。此外,通过他们的方法对金星天气的研究可以让研究人员更多地了解支撑地球天气系统的机制。
地球和金星有很多共同点。它们的大小和质量都相似,都在被称为宜居带的同一个轨道区域内(被认为支持液态水,可能还有生命),它们都有一个固体表面,并且都有一个受天气影响的狭窄大气层. 因此,对金星天气的研究实际上可以帮助研究人员更好地了解地球上的天气。为此,研究人员需要在特定波长的红外光下昼夜观察金星上的云运动。然而,到目前为止,只有面向日光一侧的天气是容易获得的。以前,可以对夜间天气进行一些有限的红外观测,但这些观测太有限,无法清楚地描绘出金星上的整体天气情况。
进入金星气候轨道器 Akatsuki。它于 2010 年发射,是第一个绕另一颗行星运行的探测器。它的任务是使用各种机载仪器观察金星及其天气系统。Akatsuki 携带了一个红外成像仪,它不依赖于太阳的照射来观察。然而,即使这样也不能直接解决金星夜面的细节,但它确实为研究人员提供了间接观察事物所需的数据。
来自金星轨道器 Akatsuki 的数据首次显示了行星夜侧云层的热特征。图片来源:© 2021 Imamura 等。
东京大学前沿科学研究生院教授今村武(Takeshi Imamura)说:“直接图像中的小尺度云图很微弱,而且经常无法与背景噪声区分开来。” “要查看细节,我们需要抑制噪音。在天文学和行星科学中,通常会组合图像来做到这一点,因为一堆相似图像中的真实特征会很快隐藏噪音。然而,金星是一个特例,因为整个天气系统旋转得非常快,所以我们必须补偿这种称为超级旋转的运动,以突出有趣的地层以供研究。研究生 Kiichi Fukuya 开发了一种技术来克服这个困难。”
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